PTN技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用探討

摘要：基于分組的交換核心是PTNqL術(shù)最本質(zhì)的特點(diǎn)。PTN適合多業(yè)務(wù)的承裁和交換，滿足靈活的組網(wǎng)調(diào)度和多業(yè)務(wù)傳送?？梢蕴峁┚W(wǎng)絡(luò)保護(hù)倒換功能，并且可對(duì)不同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)設(shè)置不同保護(hù)方式。文章分析了PTN技術(shù)特點(diǎn)與形態(tài)，并對(duì)PTN的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：PTN；匯聚網(wǎng)絡(luò)；PBT；T-MPLS標(biāo)準(zhǔn)化；業(yè)務(wù)流量

中圖分類號(hào)：TN915

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2009)17-0045-02

一、PTN技術(shù)特點(diǎn)與形態(tài)

基于分組的交換核心是PTN技術(shù)最本質(zhì)的特點(diǎn)。FIN適合多業(yè)務(wù)的承載和交換，滿足靈活的組網(wǎng)調(diào)度和多業(yè)務(wù)傳送。可以提供網(wǎng)絡(luò)保護(hù)倒換功能，并且可對(duì)不同優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)設(shè)置不同保護(hù)方式?，F(xiàn)在分組傳送網(wǎng)技術(shù)有兩種產(chǎn)品值得關(guān)注，分別是PBT與T-MPLS(傳送MPLS)。PBT是從二層交換機(jī)演化過來的，目前的問題是只支持點(diǎn)到點(diǎn)連接。T-MPLS目前面臨的問題更復(fù)雜，特別是標(biāo)準(zhǔn)化方面，ITU主導(dǎo)的T-MPLS與現(xiàn)在IETF主導(dǎo)MPLS-TP出現(xiàn)了一些差異。

(一)T-MPLS技術(shù)

T-MPLS是一種新型的MPLS技術(shù)，基于已經(jīng)廣泛應(yīng)用的IP／MPLs技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，提供了一種簡(jiǎn)化的面向連接的實(shí)現(xiàn)方式。T-MPLs去掉了MPLS中與面向連接應(yīng)用無關(guān)的IP相關(guān)功能，同時(shí)增加了對(duì)于傳送網(wǎng)來說非常重要的一些功能，主要的改進(jìn)有雙向LSP.端到端LsP保護(hù)和強(qiáng)大的OAM機(jī)制等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳送網(wǎng)資源的有效控制和使用。T-MPLS的目標(biāo)是成為一種通用的分組傳送網(wǎng)，而不涉及IP路由方面的功能，其實(shí)現(xiàn)比IP／MPLS簡(jiǎn)單。

T-MPLS與MPLS的主要區(qū)別如下：(1)IP／MPLS路由器用于IP網(wǎng)絡(luò)，因此所有的節(jié)點(diǎn)都同時(shí)支持在IP層和MPLS層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，而T-MPLS只工作在二層，因此不需要IP層的轉(zhuǎn)發(fā)功能；(2)在IP／MPLS網(wǎng)絡(luò)中存在大量的短生存周期業(yè)務(wù)流，而在T-MPLS網(wǎng)絡(luò)中，業(yè)務(wù)流的數(shù)量相對(duì)較少，持續(xù)時(shí)間相對(duì)更長(zhǎng)一些；(3)T-MPLs使用雙向LSP.MPLSLSP都是單向的，傳送網(wǎng)通常使用的都是雙向連接，因此T-MPLs將兩條路由相同但方向相反的單向LSP組合成了一條雙向LSP；(4)T-MPLS支持端到端的OAM機(jī)制；(5)T-MPLs支持端到端的保護(hù)倒換機(jī)制，MPLS支持本地保護(hù)技術(shù)FRR。

T、T-MPLS標(biāo)準(zhǔn)化。ITU-TSGl5從2005年起就開始對(duì)T-MPLS進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，采用了G.805和G.809定義的分層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，使運(yùn)營(yíng)商可以延用其現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理方式，最大限度地降低向分組傳送網(wǎng)演進(jìn)的成本?，F(xiàn)在批準(zhǔn)的建議包括：T-MPLS架構(gòu)(G.8110.1)、T-MPLS網(wǎng)絡(luò)接口(G.8112)、MPLS設(shè)備(G.8121)、T-MPLS線性保護(hù)倒換(G.8131)、T-MPLS環(huán)網(wǎng)保護(hù)(C.8132)和T-MPLS OAM。

T-MPLS是ITU-T從傳送網(wǎng)的需求入手，結(jié)合MPLS技術(shù)開發(fā)的一系列標(biāo)準(zhǔn)。由于MPLS技術(shù)本身是IETF開發(fā)的，所以，I—ETF認(rèn)為任何對(duì)MPLS技術(shù)的改動(dòng)都應(yīng)該在IETF范圍內(nèi)進(jìn)行。2008~2月ITU-T同意和IETF建立T-MPLS聯(lián)合工作組(JwT)，討論T-MPLS技術(shù)的發(fā)展。經(jīng)：迂bWTJS!期的討論已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，由雙方共同促進(jìn)T-MPLS和MPLS技術(shù)的融合。IETF吸收T-MPLS中的傳送技術(shù)，將現(xiàn)有MPLS技術(shù)改進(jìn)為MPLS-TP(MPLS transportprofile)，以增強(qiáng)其對(duì)傳送需求的支持。這意味著ITU-T失去了一些對(duì)T-MPLS的標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)權(quán)。雖然在OAM等方面MPLS-TP依然將沿用T-MPLS的做法，但是在MPLS-TP的標(biāo)準(zhǔn)化中，一些確認(rèn)的T-MPLS的觀點(diǎn)受到了挑戰(zhàn)，具體如下：(1)保護(hù)：是采用IETF~FRR保護(hù)還是原來T-MPLS中1+1保護(hù)機(jī)制；(2)控制平面：T-MPLS原來定義了類似于ASON的獨(dú)立控制平面來建立和拆除電路，而IETF傾向于采用與MPLS同樣的機(jī)制來配置和建立電路。

IETF更多地是沿用過去行之有效的MPLS的概念。雖然在OAM上承認(rèn)ITU方面的合理性，但在許多方面都還采用IWMPLS方面的成果，更多地強(qiáng)調(diào)繼承性，從某種意義上，更容易與IP／MPLS網(wǎng)絡(luò)互通，但缺點(diǎn)是在傳送功能上著力不夠。

2、T-MPLS設(shè)備形態(tài)。T-MPLS的設(shè)備形態(tài)目前還沒有形成一致的意見。T-MPLS設(shè)備交換矩陣的實(shí)現(xiàn)方式有幾種，包括通用交換矩陣、Cdll交換和SwitchFabric等?；谕ㄓ媒粨Q矩陣的典型產(chǎn)品是阿爾卡特公司推出的1850傳送業(yè)務(wù)交換機(jī)(Tss)。通用交換板可以同時(shí)支持TDM和分組交換，支持SD-HVC、分組交叉、ODU交叉，其分組交換部分采用T-MPLS技術(shù)實(shí)現(xiàn)。并可根據(jù)業(yè)務(wù)需求調(diào)整TDM業(yè)務(wù)與分組業(yè)務(wù)的比例T-MPLS與MPLS如何實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通目前還沒有明確的結(jié)論。ITU-T提出了兩種互通的方式：一種是MPLS設(shè)備在與T-MPLS設(shè)備互通的鏈路上只使用T-MPLS所支持的功能選項(xiàng)，即該鏈路是一條T-MPLs鏈路；另外一種是由于T-MPLS可以作為一種通用的分組傳送網(wǎng)，采用客戶層／服務(wù)層的概念，所以由T-MPLS作為服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)來承載MPLS客戶層。

(二)PBT技術(shù)

新型以太網(wǎng)PBT(providerhackbonetransport)技術(shù)目前正在lEEE進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(IEEE稱其為PBB-TE)。為了將以太網(wǎng)技術(shù)用于運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，對(duì)以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)和完善，從而產(chǎn)生了PBT技術(shù)。PBT采用可管理和具有保護(hù)能力的點(diǎn)到點(diǎn)連接以滿足運(yùn)營(yíng)商對(duì)傳送網(wǎng)的需求。采用網(wǎng)管系統(tǒng)而不是STP控制協(xié)議進(jìn)行連接配置，使得網(wǎng)絡(luò)變得簡(jiǎn)單而易于管理。PB讎?yán)谝延械囊蕴W(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之上，具有較好的兼容性，可以基于現(xiàn)有以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)，這使得PBT且有以太網(wǎng)所具有的廣泛應(yīng)用和低成本特性。

PBT基于MACinMAC封裝方式，根據(jù)“B-VID+B-MAC”進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，VlD用來識(shí)別兩點(diǎn)之間的特定通道，不具有全局惟一性，可以有效地?cái)U(kuò)展用戶和運(yùn)營(yíng)商的地址空間。PBT的主要特證是關(guān)閉了MAC地址學(xué)習(xí)、廣播、生成樹協(xié)議等傳統(tǒng)以太網(wǎng)功能，從而避免廣播包的泛濫。PBT具有面向連接的特征，通過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)或控制協(xié)議進(jìn)行連接配置，并可以實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)倒換、OAM、Qos、流量工程等電信級(jí)傳送網(wǎng)絡(luò)功能。

1、PBT的路徑保護(hù)。PBT使用了全局惟一的地址空間，使得連接和轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)作變得簡(jiǎn)單，而且不易出錯(cuò)。路徑的保護(hù)可通過分配兩個(gè)不同的VTD實(shí)現(xiàn)，一個(gè)代表工作路徑，一個(gè)代表保護(hù)路徑。通過使用多個(gè)VID，可以實(shí)現(xiàn)最短路徑路由或者區(qū)分不同的出錯(cuò)情況并實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。路徑保護(hù)的實(shí)現(xiàn)是通過源節(jié)點(diǎn)改

變VID值，同時(shí)將數(shù)據(jù)流切換到預(yù)先配置好的保護(hù)路徑上實(shí)現(xiàn)的，節(jié)點(diǎn)保護(hù)則由離故障節(jié)點(diǎn)最近的分叉點(diǎn)轉(zhuǎn)換VID值。由于保護(hù)路徑和VID值都已經(jīng)預(yù)先配置好，保護(hù)轉(zhuǎn)換可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成。另外，使用VID鑒別各種不同路徑，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同路徑的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

OAM包的傳送路徑和數(shù)據(jù)平面的包傳送路徑是一致的，在源和目的之間的工作路徑上傳送。轉(zhuǎn)發(fā)信息依靠網(wǎng)管，控制平面直接提供，提供預(yù)先指定的通道，很容易實(shí)現(xiàn)帶寬預(yù)留和小于50his的保護(hù)倒換時(shí)間，同時(shí)可以避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可控、可管。

2、PBT設(shè)備實(shí)現(xiàn)。從結(jié)構(gòu)上看，IP／MPLS需要在每個(gè)設(shè)備上終結(jié)3層網(wǎng)絡(luò)(鏈路層、IP層和MPLS層)，而PBT只需終結(jié)1層網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))，因此，PBT網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本要低于lP／MPLS網(wǎng)絡(luò)。從理論上講，對(duì)現(xiàn)有的以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造就可以實(shí)現(xiàn)PBT。

二、PTN的應(yīng)用場(chǎng)合

(一)PTN在二層匯聚網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

在城域網(wǎng)的核心層，多是由核心路由器組成的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，目前的組網(wǎng)模式是直接互聯(lián)，采用POs接口和10GE互聯(lián)。在核心路由器與BRAs或sR之間采用GE接口相連，則是一種匯聚型結(jié)構(gòu)，幾個(gè)BRAs匯聚到一個(gè)或兩個(gè)城域網(wǎng)核心路由器?，F(xiàn)在核心路由器已經(jīng)發(fā)展若干技術(shù)來支持保護(hù)，例如FRR、RPR等技術(shù)，短期內(nèi)看可能不需要單獨(dú)的傳輸系統(tǒng)女IIPTN進(jìn)行承載。PTN設(shè)備能否在這一層面應(yīng)用的關(guān)鍵取決于PTN能否經(jīng)濟(jì)地對(duì)核心路由器提供一些OAM功能。

按照目前IP網(wǎng)的cllent／server這種方式，業(yè)務(wù)流向流量模型短期內(nèi)很難改變目前的方式。DSLAM到匯聚交換機(jī)或BRAs更多的是一種樹型匯聚業(yè)務(wù)，接入層是一種典型的多點(diǎn)到單點(diǎn)的匯聚方式。特別是沒有路由功能的二層網(wǎng)絡(luò)，必須通過BRAS匯聚到三層IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行選路。在這種拓?fù)渲校瑐魉偷墓δ芨嗟丶性谟成?、?fù)用等功能，其調(diào)度、保護(hù)恢復(fù)、OAM保護(hù)的長(zhǎng)處很難展現(xiàn)。這時(shí)候可能并不需要一個(gè)單獨(dú)的傳送節(jié)點(diǎn)來完成傳送功能，此時(shí)對(duì)于顆粒重整、交叉連接等功能的要求并不強(qiáng)烈，采用兩者合一的設(shè)備更加經(jīng)濟(jì)合理。而集傳送功能、交換功能于一身的技術(shù)(例如PBT)可能更為合適。

但是從發(fā)展上看，隨著IPTv、VoIP等業(yè)務(wù)的開展，匯聚交換機(jī)和BRAS之間差異化的處理和傳送會(huì)越來越重要，目前的匯聚網(wǎng)絡(luò)可能無法滿足要求。與匯聚交換機(jī)組網(wǎng)相比，PTN提供高質(zhì)量分組業(yè)務(wù)(以太網(wǎng)專線、VPN、3GRAN承載)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)；與VPL$等基于路由器的技術(shù)相比，在成本上又具有優(yōu)勢(shì)。利用PBT和T-MPLS提供的點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)以太網(wǎng)連接可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種DSLAM上聯(lián)業(yè)務(wù)的有效、可靠傳送，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的50ms級(jí)別的保護(hù)，Qos保障能力強(qiáng)，增強(qiáng)的OAM機(jī)制便于網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理，具體應(yīng)用如圖1所示：

(二)PTN用于高等級(jí)業(yè)務(wù)的承載

對(duì)于TDM、專線、移動(dòng)基站等高等級(jí)業(yè)務(wù)，PTN應(yīng)該扮演的是今天MSTP的角色，將重要業(yè)務(wù)例如專線、基站上聯(lián)信號(hào)等匯集到核心層節(jié)點(diǎn)。從發(fā)展上看，PTN可以完全代替MSTP，提供高質(zhì)量分組業(yè)務(wù)的傳送，這些業(yè)務(wù)包括城域以太網(wǎng)專線、L2VPN業(yè)務(wù)、3G基站到RNC的回傳業(yè)務(wù)、軟交換承載等。

三、結(jié)語

PTN的產(chǎn)生是必然的，可以看作是sDH的升級(jí)換代產(chǎn)品，分組核心是其最本質(zhì)的特點(diǎn)，設(shè)備交換的內(nèi)核已經(jīng)從TDM變?yōu)榉纸M。這種分組可以是以太網(wǎng)幀、MPLS幀或其他。目前幾種PTN設(shè)備還處于開發(fā)期問，其中如何合理地控制成本并且與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通是一個(gè)重要挑戰(zhàn)。

作者簡(jiǎn)介：李智峰(1978－)，男，廣東興寧人，供職于廣東南方電信規(guī)劃咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司，研究方面：通信。